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《基于pro_e冷剪机飞轮储能器的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、总第160期河北冶金Total1602007年第4期HEBEIMETALLURGY2007,Number4基于Pro/E冷剪机飞轮储能器的设计1121黄素霞,李河宗,常宝河,马希青(1河北工程大学,河北邯郸056038;2邯郸钢铁公司,河北邯郸056000)摘要:介绍了冷剪机飞轮储能技术的基本原理和应用,阐述了飞轮储能器的设计思想及设计方法。关键词:冷剪机;飞轮;储能器中图分类号:TG33312文献标识码:A文章编号:1006-5008(2007)04-0003-04DESIGNOFFLYWHEELENERGY-STORINGDEVICEOFPro/ECOLDSHEAR1121HUANGSu-
2、xia,LIHe-zong,CHANGBao-he,MAXi-qing(1.HebeiEngineeringUniversity,Handan,Hebei,056038;2.HandanIronandSteelCompany,Handan,Hebei,056015)Abstract:Thebasicprincipleandapplicationofflywheelenergy-storingtechniqueofcoldshearareintro2duced,itsdesignideaandmethodstated.KeyWords:coldshear;flywheel;energy-stor
3、ingdevice1前言间需要消耗很多的能量,而电机在这个过程中所做冷剪机是轧钢机械中重要的辅助设备之一,用的功远远低于消耗的能量,所以这时就需要飞轮通来对棒材进行剪切定尺。由于冷剪机剪切能力的大过降低转子的转速,释放前一过程中它所储存的多小,直接影响轧机生产能力能否充分发挥以及轧制余的能量来弥补电机做功的不足,直到剪切过程完生产线工艺流程的平衡问题。在冷剪机的造型设成。至此飞轮转子转速又回到最低转速,完成一个计、材料选取以及动力源的选取已经确定的情况储能和释能循环。下,冷剪机的剪切能力大小主要取决于飞轮的储能能力。2飞轮的储能原理冷剪机飞轮也称飞轮储能器,主要包括3个部分:转子系统、支撑转子
4、的轴承系统、转换能量的电机/发电机系统。另外还有一些支持系统,如真空、深冷、外壳和控制系统,基本结构如图1。飞轮转子是飞轮储能系统的核心组成部分,飞轮的储能与释能都是通过它的转动速度来实现的。在冷剪机中,当上一个剪切循环完成后飞轮将其储存的能量全部释放完,飞轮转子的速度达到最低ωmin,从此刻开始电机继续转动做功,而冷剪机系统则不再消耗能量,所以这时电机所做的功就通过图1冷剪机飞轮储能器结构提高飞轮转子的转速将多余的能量储存在飞轮系统3冷剪机飞轮最大盈亏功的计算中,直到开始剪切时。此时,由于剪切过程在瞬收稿日期:2007-06-053©1994-2007ChinaAcademicJournal
5、ElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net总第160期HEBEIYEJIN(1)动力传动路线。冷剪机的总体传动设计(3)利用Pro/E计算转子的转动惯量。Pro/E采用大功率、高转速、低转矩的电机作为动力源,软件是由美国PTC公司设计的一款具有强大功能通过一级带传动和二级齿轮传动所构成的减速系统的专用于机械实体设计的参数化软件,可用来分析来达到降低转速和增大转矩的目的。同时利用飞轮本文中所需的质量、回转半径等参数。将电机持续做的功积攒起来,并在剪切棒材的瞬间在此以小带轮为例计算转动惯量,利用Pro/E将全部的能
6、量释放出来。绘制出小带轮的三维实体,绘制完成后计算小带轮一级带传动采用2∶1的传动比:的参数。P首先,打开“分析”下拉菜单,依次是“分ca143Z==(P0+ΔP0)KαKL(25.2+2.4)×0.95×0.90析”———“模型分析”对话框;单击“计算”按3=6.06(1)钮,根据提示输入材料的密度718g/cm,确定,故取Z=7最后单击“信息”按钮弹出“信息窗口”,信息窗式中:Pca———计算功率,单位为kW,计算得Pca口中列出了pro/E对零件进行分析后所得的所有数=143kW;据,从中选择对本课题有用的质量和回旋半径等数Kα———包角系数,查《机械设计》表8-8据,由式(2)可算得小
7、带轮的转动惯量为41442得Kα=0195;kg·m。用同样的方法依次对其余各传动部件进KL———长度系数,查《机械设计》表8-2行分析,得如表1所示数据。得KL=0190;表1小带轮各部件的质量、回转半径P0———单根V带的基本额定功率,查《机名称质量/kg回旋半径/m高速轴2160.05械设计》表8-5c得P0=2512;低速轴34240.44ΔP0———单根V带额定功率增量,查《机械传动轴8
